তড়িৎ ডাইপোল: দুই বিপরীত আধানের অধিউপস্থাপনা
1 · প্রত্যাশা করুন
একটি ধনাত্মক ও সমান ঋণাত্মক আধান নির্দিষ্ট দূরত্বে আছে। তাদের মধ্যবিন্দুতে তাদের ক্ষেত্রগুলো কি কাটে, নাকি যোগ হয়?
- মধ্যবিন্দুতে ক্ষেত্রগুলো ঠিক কাটে।
- ক্ষেত্রগুলো পরস্পর লম্ব, সরল যোগ বা কাটাকাটি হয় না।
- ক্ষেত্রগুলো যোগ হয় — মধ্যবিন্দুতে দুই আধানই একটি পরীক্ষা-আধানকে একই দিকে ঠেলে/টানে।
2 · প্রস্তুতি
- dipole প্রিসেটটি খুলে রিসেট চাপুন। আধানগুলো ±3 nC।
- মধ্যবিন্দুতে ক্ষেত্র-প্রাবল্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে প্রতিটি আধান থেকে মধ্যবিন্দু পর্যন্ত অর্ধ-বিচ্ছেদ দূরত্ব সেট করুন, এবং সেখানে ক্ষেত্রের প্রাবল্য রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| অর্ধ-ব্যবধান s (m) | মধ্যবিন্দুতে ক্ষেত্রের প্রাবল্য E (N/C) |
|---|---|
| 1.00 | |
| 1.60 | |
| 2.50 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য 1/s² (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে ক্ষেত্রের প্রাবল্য E (y-অক্ষ) প্লট করুন।
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য k = 8.99×10⁹ N·m²/C², q = 3 nC ব্যবহার করে E = 2kq/s² নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন 2 গুণকটি আসে: মধ্যবিন্দুতে ধনাত্মক আধানের বাইরের দিকের ক্ষেত্র ও ঋণাত্মক আধানের ভেতরের দিকের ক্ষেত্র একই দিকে থাকে, তাই তাদের মান যোগ হয়, কাটে না।
5 · বিস্তার করুন
- ডাইপোল থেকে দূরে (বিচ্ছেদের চেয়ে অনেক বড় দূরত্বে) ক্ষেত্র 1/r²-এর চেয়েও দ্রুত কমে — 1/r³-এর কাছাকাছি — কারণ দুই আধানের ক্ষেত্র প্রায় কাটে। ব্যাখ্যা করুন কেন বড় দূরত্বে প্রায়-নিখুঁত কাটাকাটি ক্ষেত্রকে একক বিন্দু-আধানের চেয়ে দুর্বল করে।
- পানির অণু ক্ষুদ্র তড়িৎ ডাইপোলের মতো আচরণ করে (এক পাশ সামান্য ধনাত্মক, অন্য পাশ সামান্য ঋণাত্মক)। ব্যাখ্যা করুন কেন এই ডাইপোল প্রকৃতি পানিকে লবণের মতো আয়নিক যৌগ দ্রবীভূত করতে সাহায্য করে।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
ডাইপোলের মধ্যবিন্দুতে অধিউপস্থাপনা
দুটি আধানের নিট ক্ষেত্র হলো প্রতিটির আলাদা ক্ষেত্রের ভেক্টর যোগফল (অধিউপস্থাপনা)। দ্বিমেরুর মধ্যবিন্দুতে ধনাত্মক আধানের ক্ষেত্র তাকে ছেড়ে বাইরে এবং ঋণাত্মক আধানের ক্ষেত্র তার দিকে — দুটোই একই দিকে — তাই যোগ হয়: E = 2kq/s²।